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实验学生论文范文

摘要：数字电子技术实验课程是电类专业的重要实践环节之一,它在学生的实践能力和创新能力的培养中起着重要作用.文中结合数字电子技术的教学体会,提出了实验课程教学的新方法——多元化实验教学方法.该方法将传统的实验台教学与计算机仿真软件相结合,通过合理选择不同类别实验的教学方法,提高了学生的学习兴趣,有利于学生自主学习能力和实践创新能力的培养.

关键词：数字电子技术；实验；多元化；计算机仿真

中图分类号：G642.41 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）10-0-02

0 引言

“数字电子技术”课程作为电子信息类各专业的一门专业基础课程,在整个课程体系中占有重要地位[1].基于该课程具有较强实践性的特点,除了包含相应的理论教学环节之外,还包括一定比重的实验教学环节.为了使学生进一步加深对数字电子技术相关知识的理解,有效提高学生的动手能力和创新能力,我们需要充分利用实验教学环节,来提高实验教学的效果.

当前,部分应用型本科院校对于数字电子技术实验课程的教学还停留在传统的实验台之上,这远不能满足培养高素质应用型人才的需求[2].为了在有限的时间内,通过实验教学环节更好地提高学生的实践能力和创新能力,在从事数字电子技术教学过程中,我们就实验教学环节做出了一些改革,取得了良好的效果.

1. 实验内容的改革

数字电子技术实验是一门应用性很强的课程,需要实验课程与理论课程相结合,培养学生的动手能力、应用能力和创新能力.因此,在实验课程教学内容的选择上,需要有的放矢.

在实验内容的选定上,既有一定量的验证型实验,也有适量的设计型、综合型实验,两者缺一不可,各自起作用.比如：集成逻辑门电路的功能测试,属于验证型实验,该实验主要是帮助学生认识基本的逻辑芯片,验证基本逻辑芯片的功能.与此同时,在单纯依靠实验台时,可以适当结合计算机仿真软件,增加适量仿真型实验内容,根据学生知识、能力培养的总体要求,合理编排实验内容.比如：在讲授单稳态电路、多谐振荡电路、施密特电路时,设置了仿真实验,借助于仿真软件,可以使学生观察到理想的实验结果.

2. 实验教学方法的改革

在传统实验教学的基础上,进一步完善与调整新的实验教学环节,结合传统的实验教学方法,适当的融入仿真教学、项目式教学的新思想,形成多元化实验教学方法.

2.1 传统实验教学

实验内容中安排的验证性实验,学生可以单纯依靠实验台来完成验证过程,这样的传统教学方式在验证性实验教学中,便于学生检验理论知识的正确性,提高学习效率.

在这类实验的教学过程中,教师要加强学生基本操作技能的培养,从实验仪器仪表的使用着手,严格规范学生的操作,促使学生养成良好的习惯,为后续逐渐丰富的实验内容打下坚实的基础,提高实验的效果,增强学生的动手能力.

2.2 仿真实验教学

Multisim仿真软件具有丰富的元件库、虚拟仪器与仪表功能以及强大的仿真功能[3].教师可以借助该软件对数字电子技术中的部分设计型、综合型实验进行教学,引导学生使用Multisim设计数字电路,使学生能够通过反复修改设计,最终完成实验教学任务.在理论课教学环节中,教师通过使用Multisim仿真软件,能够在理论教学过程中对数字电路进行现场演示并分析[4].用Multisim软件进行仿真教学,教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种集成逻辑芯片的特性,演示小规模集成电路的工作情况等由于仿真软件操作速度快,学生能够直接地、形象直观地观察到逻辑电路的工作状态,从而有利于学生掌握不同逻辑电路的功能,提升学生的学习兴趣.在设计型、综合型实验教学过程中,学生借助于Multisim仿真软件尝试完成设计,可以在尝试过程中随时改变逻辑器件参数的数值大小,可以随时修改电路设计,增减逻辑器件的数量,改变芯片的连线方式等.设计完成之后,学生可回归到传统实验方式,依据仿真电路完成实验操作,这样既节约时间、成本,又极大程度地提升了学生的兴趣与自信,从而锻炼学生的实践能力和创新能力.

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数字电子技术实验课程中包含有一定比例的设计型、综合型实验,比如：表决电路的设计、简易报警电路的设计、计数器的设计等,在这类实验中,学生可先利用Multisim仿真软件进行设计、仿真,然后再到实验台完成进一步实物操作,通过对比仿真结果和实际实验结果,分析两者之间的差别,为学生提供发现问题的途径,通过学生的自主探索找到问题的答案,从而使学生对相关知识取得更深入的理解,达到灵活运用的目的.

2.3 自由实验法

数字电子技术的实验课程与其理论课程相辅相成,可构成完整的知识体系.学生在掌握了教材中典型的逻辑芯片的工作原理和应用方法之后,可以给予其自主学习获取知识的空间,通过采用自由实验法,即允许学生自主选购实验芯片,结合实验台现有资源,自主学习、研究教材未涉及的逻辑芯片的应用.比如：我院12级电气工程及其自动化专业中,在学习完教材中时序逻辑电路这一章的内容之后,在完成基础的实验课程教学之余,我们允许学生自主选购一些自己感兴趣的计数器芯片,利用课余时间自主学习与应用,学生成功地设计出74LS167同步十进制比率乘法器、74LS158反相输出2选1数据选择器、74LS123双可触发单稳态多谐振荡器等理论课程中未涉及到的芯片.

这种课上课下,室内室外相结合的多元化实验教学方法,不仅可以培养学生自主学习的能力,达到了学以致用的目的,而且可以提高学生的学习兴趣,极大程度地发挥学生的创新能力.

2.4 教学流程

教师在教学的过程中,要根据教学目标和学生自身特点恰当的选择教学方法,数字电子技术课程教学对象为大学二年级的学生,他们处于由形式逻辑思维阶段向辩证逻辑思维过渡的阶段,创造性思维已经得到显著发展[5].因而,在教学过程中要充分发挥学生的主管能动性,无需拘泥于实验教学形式,采用不同的实验教学方法,达到最优的教学效果.

3. 实验考核方法的改革

实验课程的考核是对学生创新能力的评价,也是对学生在多元化实验课程教学中获得成效的具体衡量.首先要制定合适的评价方法,对学生的学习能力和创新能力的培养,在“厚基础、宽口径、重能力、求创新”思想的指导下,要轻结果、重过程,强调实验课程教学过程中学生在创新思维和创新能力培养方面取得的效果.

学生在实验课堂中,要预留自我评价的时间,每节课的实验独立自主地完成,并认真总结实验课的收获,书写实验报告.在实验报告的书写中要透过实验现象,看清实验本质.之后再由教师对学生在自主设计完成的实验电路,以及撰写的实验报告质量进行检查评分,再通过对比理论课程的学习效果,找出造成评价结果差异的原因,并在接下来的实训课程环节,有的放矢的布置学习任务.

我院在实验课程的考核方面,与理论课程相区分,采取单独考核实验成绩的方法,将实验成绩作为期末总成绩的一部分,并酌情加大实验成绩比重,促使学生重视实验课程的学习.

4. 结语

上述实验课程教学方法已经在我院2012和2013级各专业展开,相比之前传统的实验课程教学方法,此多元化实验课程教学方法更受学生欢迎,更能调动学生学习的积极性,取得了一定的效果.通过将实验课程与理论课程有机的结合起来,学生对于理论知识的掌握更加深入,表现在两方面：一方面,后续开设的“数字电子技术课程设计”,学生自主完成小规模逻辑电路设计的能力得到了提高,自主布线、焊接、调试完成设计电路的成功率也得到了提高；另一方面,有助于学生对理论知识的掌握,学生的期末考试成绩得到了明显的提高,分析卷面成绩发现,学生在综合应用题型上的得分率得到了提高.

参考文献

[1] 郭仿军. 数字电子技术实验课程的改革与探索[J]. 重庆文理学院学报（自然版）,2009 ,28（2）：58-60.

[2] 张晓晖, 陈论文范文.“数字电子技术”实验教学的改革与实践[J]. 实验室研究与探索, 2008,27（8）：98-100.

[3] 聂典,丁伟.Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M]. 北京：电子工业出版社,2009.

[4] 王任平. Multisim 软件在电子电路中的应用[J]. 计算机仿真, 2003,20（12）：133-135.

[5] 张剑平, 章苏静.学科竞赛促进大学生教育技术能力发展[J].电化教育研究,2009（8）：35-41.

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